智能制造與智能數(shù)控機(jī)床研究

榮 偉

(江西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江西 南昌 330039)

1 智能制造概念與發(fā)展

智能制造作為一種新型的技術(shù)，離不開人們的人工研究，首先是對勞動(dòng)力進(jìn)行研究，并在有了一定的科技之后深入發(fā)展，發(fā)展為新一代信息通信技術(shù)，融合了云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)三大技術(shù)功能板塊，成為就目前來說制造領(lǐng)域最為先進(jìn)的智能化技術(shù)制造模式。對于智能制造系統(tǒng)，日本在1988年首次提出了這一概念的設(shè)想，這一設(shè)想的提出起源于全球化大趨勢的挑戰(zhàn)，也就是說在未來的制造工廠所有的制造領(lǐng)域都以計(jì)算機(jī)為核心，在計(jì)算機(jī)和衛(wèi)星的輔助下，為制造行業(yè)創(chuàng)建智能化的通信與運(yùn)作模式，有了智能模型的發(fā)展，智能制造公司實(shí)現(xiàn)了將研發(fā)中心與各大制造現(xiàn)場以及售后進(jìn)行聯(lián)系的方式，包括供應(yīng)商智能工廠、零售商以及物流中心等，都將成為生產(chǎn)鏈，而不再是獨(dú)立存在的個(gè)體。此后，這一設(shè)想逐漸發(fā)展為現(xiàn)實(shí)，并且取得了很大成果，隨著科技的不斷發(fā)展，新一代制造系統(tǒng)被研發(fā)出來，成為智能制造行業(yè)中主要角色。美國自然科學(xué)基金也在2006年提出了關(guān)于構(gòu)建新一代制造系統(tǒng)的綜合條件，包括物理環(huán)境、計(jì)算方式以及網(wǎng)絡(luò)等，主要特點(diǎn)是具有高性能和高效率的工作模式，整個(gè)系統(tǒng)應(yīng)用于制造行業(yè)發(fā)揮出來的作用是不可限量的。2013年德國提出了以智能工廠和智能制造技術(shù)為中心的工業(yè)4.0概念，“工業(yè)4.0”需要借助cps系統(tǒng)大數(shù)據(jù)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)以及云計(jì)算等多種技術(shù)將現(xiàn)實(shí)物理系統(tǒng)和虛擬網(wǎng)絡(luò)世界相連接，最終將制造領(lǐng)域中資源產(chǎn)品以及機(jī)器，甚至包括工作人員之間搭建一個(gè)靈活的橋梁，通過這一虛擬世界的控制，最終形成智能化的制造模式。從本質(zhì)上說，智能制造是對人類智慧的延伸，是通過模擬各行業(yè)專家的智能制造活動(dòng)應(yīng)用于生產(chǎn)領(lǐng)域，代替人們長時(shí)間的腦力活動(dòng)或機(jī)械運(yùn)動(dòng)。智能制造的載體是智能工廠，智能制造技術(shù)功能的發(fā)揮離不開計(jì)算機(jī)技術(shù)智能感知技術(shù)以及人工智能網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，也就是說智能制造技術(shù)是一種融合性的技術(shù)，集合了眾多技術(shù)功能，為智能制造技術(shù)的進(jìn)一步成功奠定基礎(chǔ)。智能制造技術(shù)的特殊功能在于具有智能感知功能，人機(jī)對話功能，智能學(xué)習(xí)功能，智能優(yōu)化功能以及智能決斷執(zhí)行功能。

2 智能數(shù)控機(jī)床的概念與發(fā)展

實(shí)施智能制造技術(shù)，最需要考慮的三個(gè)重要因素是：裝備、過程和產(chǎn)品。其中最大的難點(diǎn)是智能裝備，因?yàn)椴煌膶W(xué)者和研究者對智能裝備有不同的認(rèn)識(shí)，部分學(xué)者認(rèn)為需要根據(jù)人類的大腦嚴(yán)格設(shè)計(jì)智能裝備，將智能裝備作為人類大腦的替代工具。但也有部分學(xué)者認(rèn)為作為具有針對性的機(jī)器運(yùn)作只需要具備人類大腦的某些功能即可。然而智能裝備的本質(zhì)在于，在工作過程中該智能裝備需要具備分析、推理、感知、決策以及控制能力。關(guān)于智能設(shè)備技術(shù)路線，中國工程學(xué)會(huì)給出了自己的看法，即在2020年之前，中國的智能設(shè)備技術(shù)將會(huì)實(shí)現(xiàn)感知、決策和執(zhí)行能力，10年之后，智能設(shè)備技術(shù)將會(huì)實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)、自律和推理功能。作為智能制造設(shè)備推進(jìn)的重點(diǎn)，智能數(shù)控機(jī)床需要以智能化的形式呈現(xiàn)其高端的特點(diǎn)。數(shù)控機(jī)床的發(fā)展隨著全球機(jī)械產(chǎn)品的升級與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，經(jīng)歷了“蒸汽一代”“電氣一代”以及“數(shù)控一代”，到目前為止，中國正在大力推進(jìn)數(shù)控一代，以數(shù)控技術(shù)為核心。在未來的發(fā)展中，“智能一代”必將引領(lǐng)工業(yè)制造行業(yè)發(fā)展。截止目前，關(guān)于智能數(shù)控機(jī)床的概念，還未有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范出臺(tái)。

當(dāng)前，智能數(shù)控機(jī)床尚沒有規(guī)范、確切的定義。但可以清楚地掌握數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)，即智能化，首先離不開智能技術(shù)的基礎(chǔ)理論，離不開數(shù)控機(jī)床的工作特點(diǎn)，是能夠?qū)⒍呓Y(jié)合起來，能夠處理各種問題；其次，智能數(shù)控機(jī)床能夠模仿人類的大腦，具有學(xué)習(xí)能力、維護(hù)能力以及預(yù)測能力。詳細(xì)的數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)表現(xiàn)在：能感知自身的工作能力，能實(shí)現(xiàn)資源共享和人際交流；能評定工件加工的質(zhì)量、檢測智能優(yōu)化加工行為等。具備了上述幾種功能，智能數(shù)控機(jī)床即可實(shí)現(xiàn)智能化、加工過程、操作方式加工能力等。

3 結(jié)語

總而言之，新時(shí)代發(fā)展環(huán)境下，智能制造技術(shù)與智能數(shù)控技術(shù)的來臨是必然的，因?yàn)樾碌目萍家馕吨藗兊纳钅Ｊ交蛘吖ぷ髂Ｊ蕉紝l(fā)生變化，并且是向好的方向發(fā)展的變化，在智能技術(shù)的研究中加大力度，應(yīng)用于其他行業(yè)的勞動(dòng)中也并無不可，這對中國的整體發(fā)展是有著絕對優(yōu)勢的。